楔橫軋制坯典型工藝缺陷分析與模具設(shè)計(jì).pdf

1、楔橫軋軋制工藝是一種將兩個(gè)帶楔形孔型的模具分別固定在上下兩個(gè)軋輥上，軋輥向相同的方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓柱形坯料旋轉(zhuǎn)，通過(guò)模具型腔的作用下，成形出各種臺(tái)階軸類零件的生產(chǎn)工藝。楔橫軋坯料變形方式主要表現(xiàn)為徑向壓縮和軸向延伸。楔橫軋工藝屬于零件旋轉(zhuǎn)軋制方法的一種。與傳統(tǒng)的零件成形工藝如切削、鍛造等加工方法相比，楔橫軋工藝具有生產(chǎn)效率高3-7倍，材料利用率節(jié)約20％-40％，生產(chǎn)成本低30％等明顯的優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)

2、軸類零件毛坯的生產(chǎn)，是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的組成部分。
　　 針對(duì)楔橫軋軋制軸類件成形工藝的特點(diǎn)，本文選取了某企業(yè)為某發(fā)動(dòng)機(jī)連桿制坯的具體案例，在查閱了國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，掌握了楔橫軋工藝的模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、變形過(guò)程中的軋件變形和材料流動(dòng)特點(diǎn)等，在此基礎(chǔ)上建立了可靠的DEFORM三維有限元模擬模型，并對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了模擬仿真分析，通過(guò)對(duì)模具結(jié)構(gòu)、軋件的速度場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)、溫度等不同條件下的分析討論，獲得了對(duì)楔橫軋工藝的總體認(rèn)識(shí)。

3、r>　　 楔橫軋成形具有模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、坯料變形程度大的特點(diǎn)。坯料在變形過(guò)程中如何保持穩(wěn)定、持續(xù)的變形是保證楔橫軋成形質(zhì)量的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)于模具來(lái)說(shuō)，模具設(shè)計(jì)的如展寬角β、成形角α、斷面收縮率ψ等基本工藝參數(shù)對(duì)成形的效果有很明顯的影響。同時(shí)，模具的孔型結(jié)構(gòu)對(duì)軋件在變形過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力和力矩等條件對(duì)變形的穩(wěn)定性有很大地影響。在原有模型的基礎(chǔ)上對(duì)成形過(guò)程進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，從運(yùn)動(dòng)、力學(xué)等方面分析模具主要工藝參數(shù)對(duì)軋件成形質(zhì)量的影響規(guī)律。通過(guò)大量

4、的模擬分析，設(shè)計(jì)和優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)。
　　 楔橫軋制坯工藝有很多常見(jiàn)問(wèn)題，如中心疏松和孔洞、彎曲、縮頸、堆料、螺旋形臺(tái)階凹紋等，這些問(wèn)題的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了零件的外觀和內(nèi)部質(zhì)量，甚至導(dǎo)致零件直接報(bào)廢，也影響了楔橫軋工藝大批量自動(dòng)化的生產(chǎn)。因此，對(duì)楔橫軋變形過(guò)程分析，對(duì)軋件上缺陷的形成機(jī)理的研究有很實(shí)際的理論和實(shí)際意義。本文中主要對(duì)彎曲、堆料、縮頸等缺陷問(wèn)題進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析，對(duì)產(chǎn)生該缺陷的部位進(jìn)行了重點(diǎn)的研究，從材料流動(dòng)、